밈블윔블이란?

Mimblewimble(MW)은 트랜잭션을 구조화하고 저장하는 새로운 방법을 사용하는 블록체인 디자인입니다. 개인 정보 보호와 더 나은 네트워크 확장성을 허용하는 작업 증명(PoW) 블록체인의 다른 구현입니다.

 

작업 증명(Proof of Work, PoW)은 블록체인에서 사용되는 분산 네트워크 합의 알고리즘 중 하나입니다. PoW는 블록체인의 보안성을 확보하기 위해 사용되며, 비트코인 등 다양한 암호화폐에서 사용됩니다.

 

PoW에서는 네트워크에 참여하는 컴퓨터들이 블록체인의 트랜잭션을 검증하고, 블록체인에 새로운 블록을 추가하는 데 필요한 작업을 수행합니다. 이 작업은 매우 복잡하고 시간이 많이 소요되는 작업으로, 일반적으로 컴퓨팅 자원이 많이 필요합니다. 이 작업을 수행하는 컴퓨터들은 블록체인에서 '마이너'라고 불립니다.

 

마이너들은 블록체인의 다음 블록을 만들기 위해 랜덤하게 생성된 숫자인 'nonce'를 계산하며, 이를 이용하여 블록의 해시 값을 생성합니다. 블록의 해시 값은 블록의 고유한 식별자로 사용되며, 블록체인에서 다음 블록을 생성하기 위해 필요한 작업 양을 결정합니다. 마이너들이 블록의 해시 값을 계산하는 데 성공하면, 해당 블록이 블록체인에 추가됩니다.

 

PoW는 블록체인에서 보안성을 확보하는 데 중요한 역할을 합니다. 작업 양이 많아야만 새로운 블록을 생성할 수 있으므로, 블록체인을 해킹하려면 매우 많은 컴퓨팅 자원이 필요합니다. 따라서, 블록체인에서는 일반적으로 PoW를 사용하여 보안성을 확보합니다. 그러나, PoW는 많은 전력 소모와 환경 부담을 야기하므로, 이를 해결하기 위해 다양한 대안적인 알고리즘이 개발되고 있습니다.

 

밈블윔블 디자인은 2016년 중반 Tom Elvis Jedusor라는 가명에 의해 소개되었습니다. 그는 핵심 아이디어를 공유했지만 첫 번째 Mimblewimble  문서는 몇 가지 질문을 남겼습니다. 이로 인해 Blockstream 연구원 Andrew Poelstra는 원래 개념을 연구하고 개선했습니다. 얼마 지나지 않아 Poelstra는 Mimblewimble (2016년 10월에 게시됨) 이라는 제목의 논문을 썼습니다.

 

그 이후로 많은 연구자와 개발자가 MW 프로토콜의 가능성을 연구하고 있습니다. 기술적으로는 가능하지만 Bitcoin에서 구현하는 것은 상당히 어려울 것이라고 말하는 사람들도 있습니다. Poelstra와 다른 사람들은 Mimblewimble이 결국 비트코인 ​​네트워크를 사이드체인 솔루션으로 개선할 수 있다고 믿습니다. 

 

밈블윔블 작동 방식

Mimblewimble은 블록체인 트랜잭션의 기존 모델을 변경합니다. 이를 통해 블록체인이 더 압축된 기록을 가질 수 있으므로 다운로드, 동기화 및 확인이 더 쉽고 빠릅니다.

 

MW 블록체인에는 식별 가능하거나 재사용 가능한 주소가 없습니다. 즉, 모든 트랜잭션이 외부인에게 임의의 데이터처럼 보입니다. 트랜잭션 데이터는 각 참여자에게만 표시됩니다.

 

따라서 Mimblewimble 블록은 여러 트랜잭션의 조합이 아니라 하나의 큰 트랜잭션처럼 보입니다. 즉, 블록을 확인하고 확인할 수 있지만 각 트랜잭션에 대한 세부 정보는 제공하지 않습니다. 개별 입력을 각각의 출력과 연결할 방법이 없습니다.

다음 예를 고려하십시오. Alice는 엄마에게서 5MW 동전을, 아빠에게서 5MW 동전을 받습니다. 그런 다음 그녀는 그 10개의 동전을 Bob에게 보냅니다. 거래가 확인되었지만 세부 정보는 공개되지 않습니다. 밥이 아는 유일한 것은 앨리스가 그에게 10개의 코인을 보냈다는 것입니다.

 

Mimblewimble 블록체인에서 코인을 이동하려면 발신자와 수신자가 확인 정보를 교환해야 합니다. 따라서 의사소통을 위해서는 Alice와 Bob이 여전히 필요하지만 트랜잭션이 발생하기 위해 동시에 온라인 상태일 필요는 없습니다.

 

또한 밈블윔블은 중복 트랜잭션 정보를 제거하여 블록 데이터를 줄이는 컷스루(cut-through)라는 기능을 사용합니다. 따라서 각 입력 및 출력(Alice의 부모에서 그녀에게, Alice에서 Bob으로)을 기록하는 대신 블록은 하나의 입력-출력 쌍(Alice의 부모에서 Bob으로)만 기록합니다.

 

기술적으로 Mimblewimble 디자인은 2013년 Adam Back이 제안하고 Greg Maxwell과 Pieter Wuille가 구현한 기밀 트랜잭션(CT)의 개념을 지원하고 확장합니다. 간단히 말해서 CT는 블록체인 전송량을 숨기는 개인 정보 보호 도구입니다.

 

밈블윔블 대 비트코인

비트코인 블록체인은 제네시스 블록 이후 모든 거래의 데이터를 유지해 왔습니다. 즉, 누구나 공개 기록(거래별 거래)을 다운로드하고 확인할 수 있습니다.

 

제네시스 블록(Genesis Block)은 블록체인에서 가장 첫 번째 블록을 의미합니다. 블록체인의 모든 블록은 이전 블록의 해시 값을 포함하고 있기 때문에, 블록체인에서는 제네시스 블록이 없으면 이전 블록을 참조할 수 없습니다. 따라서, 제네시스 블록은 블록체인에서 가장 중요한 역할을 합니다.

 

제네시스 블록은 블록체인을 생성하고 초기화하는 데 사용됩니다. 일반적으로 제네시스 블록은 수동으로 생성되며, 블록체인에 대한 초기 설정을 수행합니다. 예를 들어, 비트코인의 경우 제네시스 블록은 2009년 1월 3일에 생성되었으며, 비트코인의 초기 설정과 함께 블록체인에 저장되었습니다.

 

제네시스 블록에는 일반적인 블록과는 다른 속성이 포함될 수 있습니다. 예를 들어, 이더리움의 경우 제네시스 블록에는 초기 이더리움 토큰의 발행량과 분배 정보가 포함되어 있습니다.

 

제네시스 블록은 블록체인에서 가장 중요한 블록 중 하나이며, 블록체인에서 모든 블록이 이전 블록의 해시 값을 참조하고 있기 때문에, 제네시스 블록이 없으면 블록체인이 생성될 수 없습니다. 따라서, 제네시스 블록은 블록체인에서 가장 중요한 역할을 합니다.

 

반대로 Mimblewimble 블록체인은 필수 정보만 유지하면서 더 많은 개인 정보를 제공합니다. 유효성 검사기는 비정상적인 활동(예: 이중 지출 )이 발생하지 않고 유통되는 코인의 양이 정확한지 확인합니다.

 

그 외에 Mimblewimble은 트랜잭션이 구성되는 방식을 정의하는 명령 목록인 Bitcoin 스크립팅 시스템을 제거합니다. 스크립트 제거를 통해 MW 블록체인은 더 ​​비공개적이고 확장 가능합니다. 주소를 전혀 추적할 수 없기 때문에 더 사적이며 블록체인 데이터가 더 작기 때문에 더 확장 가능합니다.

 

따라서 Bitcoin과 Mimblewimble의 또 다른 주요 차이점은 이전에 논의된 컷스루 기능과 관련된 블록체인의 상대적 데이터 크기입니다. 불필요한 트랜잭션 데이터를 제거함으로써 Mimblewimble은 컴퓨팅 리소스를 덜 요구합니다.

 

장점

블록체인 크기

언급했듯이 Mimblewimble은 데이터 압축을 허용하여 전체 블록체인 크기를 줄입니다. 노드는 훨씬 적은 리소스를 사용하여 트랜잭션 기록을 훨씬 빠르게 확인할 수 있습니다. 게다가 새로운 노드가 MW 블록체인을 다운로드하고 동기화하는 것이 더 쉽습니다.

 

네트워크에 참여하고 노드를 실행하는 데 드는 비용 감소는 결국 더 다양하고 분산된 커뮤니티로 이어질 수 있으며, 이는 많은 PoW 블록체인에서 공통적으로 발생하는 채굴의 중앙 집중화를 줄일 수 있습니다.

확장성

결국 Mimblewimble은 비트코인 ​​또는 다른 상위 체인에 연결할 수 있는 사이드체인 솔루션으로 사용될 수 있습니다. MW 설계는 또한 라이트닝 네트워크 에서 사용하는 것과 같은 지불 채널의 성능을 향상시킬 수 있습니다  .

은둔

기밀 거래의 사용과 결합된 비트코인 ​​스크립팅 시스템 의 제거는 높은 수준의 사용자 개인 정보를 제공하여 거래 세부 사항을 난독화합니다.

 

또한 Mimblewimble 블록체인을 기반으로 하는 코인은 대체 가능한 것으로 간주될 수 있습니다. 대체 가능성의 속성은  동전의 모든 단위를 동일한 동전의 다른 단위와 교환할 수 있게 만드는 것입니다(구별할 수 없음).

 

제한 사항

트랜잭션 처리량

기밀 트랜잭션은 더 큰 데이터 크기로 인해 트랜잭션 처리량을 크게 줄이는 경향이 있습니다. 따라서 non-private 시스템과 비교할 때 CT를 사용하는 블록체인은 프라이버시가 더 높지만 TPS 속도(초당 트랜잭션)는 낮습니다.

 

그래도 MW의 컴팩트한 크기가 기밀 거래로 인한 TPS 제한을 보완한다고 말할 수 있습니다. 트랜잭션 처리량이 블록 크기 및 빈도와 같은 다른 요소에 따라 달라진다는 점도 주목할 가치가 있습니다.

양자 저항 아님

일반적으로 밈블윔블 프로토콜은 상대적으로 단순한  디지털 서명 속성에 의존하기 때문에 양자 컴퓨터에 내성이 없습니다 . 그러나 성숙한 양자 컴퓨터는 아직 수십 년이 걸리며 Mimblewimble을 사용하는 암호화폐는 앞으로 몇 년 안에 양자 공격을 방지할 방법을 찾을 것입니다. 실제로 일부 솔루션은 이미 실험되고 있습니다(예: Switch Commitments).

 

마무리 생각

Mimblewimble의 도입은 블록체인 역사 에서 주목할 만한 이정표를 세웠습니다 . 한편으로 컷스루 기능은 MW 네트워크를 더 저렴하고 확장하기 쉽게 만듭니다. 반면에 MW 프로토콜은 사이드체인 또는 지불 채널 솔루션으로 구현되어 더 많은 프라이버시와 확장성을 허용할 수 있습니다.

 

지금까지 Litecoin 팀을 포함하여 몇몇 블록체인 프로젝트가 Mimblewimble 디자인으로 작업하고 있습니다. Grin과 Beam이 다른 두 가지 예입니다. Grin은 MW 프로토콜의 경량 개념 증명 작업을 하는 커뮤니티 중심 프로젝트인 반면 Beam은 스타트업과 같은 접근 방식을 채택합니다. 두 프로젝트 모두 Mimblewimble을 기반으로 하지만 각각 MW 설계를 구현하는 특정 방법이 있으므로 기술적으로 구별됩니다.

 

현재 미해결 질문은 Mimblewimble이 상당한 수준의 안정성과 채택을 달성할 수 있는지 여부입니다. 흥미롭고 유망한 아이디어이지만 매우 젊습니다. 이와 같이 잠재적인 사용 사례가 조사 중이며 Mimblewimble의 미래는 여전히 불확실합니다.